Slotted Aloha for Optical Wireless Communications in Internet of Underwater Things
本文针对基于光无线通信的水下物联网，设计并分析了利用捕获效应的时隙ALOHA方案，推导吞吐量与中断概率解析表达式，并通过数值结果揭示系统性能与用户数、激活概率及水介质类型等参数之间的权衡关系。
2023-12-01 cs.IT cs.NI math.IT
Asymptotically Optimal Policies for Hard-deadline Scheduling over Fading Channels
研究了一种硬截止期限、机会调度问题，其中$B$比特必须在时变信道的$T$时隙内传输：发射机必须根据当前信道的知识而不知道未来时隙中的信道，以最小化预期传输能量为目标，决定在每个时隙中服务多少比特.为了专注于延迟和衰落的影响，我们假设没有其他数据包被同时调度，没有中断被认为是。我们还假设，调度器可以在容量下传输，其中底层噪声信道是高斯的，使得能量-比特关系是香农型指数函数。没有封闭形式的最优策略的解决方案是已知的这个问题，这是自然地制定为一个有限的地平线动态规划，但三种不同的政策被证明是最佳的限制制度，$T$是固定的和$B$是大的，$T$是固定的和$B$是小的，其中$B$和$T$同时被带到无穷大。此外，相对于非机会性（即，信道盲）等比特策略。
2009-06-30 cs.IT math.IT
Energy-efficient Scheduling of Delay Constrained Traffic over Fading Channels
考虑了点对点通信中的时延约束调度问题：一个$B$比特的数据包必须在时变信道上的$T$时隙的硬截止期限内发送.发射机/调度器必须基于当前信道质量和未服务比特的数量来确定在每个时隙期间要发送多少比特，或者等效地确定要用多少能量来发送，目的是最小化预期的总能量。为了专注于基本的调度问题，假设在此时间段内没有其他分组被调度，并且不允许中断。假设传输容量的基础高斯噪声信道，一个封闭形式的表达的最优调度策略的情况下，T=2通过动态规划获得;对于$T>2$，最优策略只能通过数值确定。因此，工作的重点是推导简单的，接近最优的政策的直觉的基础上，从T=2的解决方案和结构的一般问题。所提出的比特分配策略由延迟相关项和机会（信道感知）项的线性组合组成。此外，整个数据包必须在一个单一的时隙中发送的问题的变化进行了研究，并示出了信道阈值策略是最佳的。
2008-07-21 cs.IT math.IT
Multiuser Scheduling for Minimizing Age of Information in Uplink MIMO Systems
研究了多用户多输入多输出（MIMO）状态更新系统中的用户调度问题。在该系统中，多个单天线设备通过共享无线信道向多天线信息融合接入点（AP）发送各自的最新状态。在所考虑的系统中的信息新鲜度是量化的最近提出的度量，称为年龄的信息（AoI）。由于AP处的多个天线带来的额外空间自由度，可以允许多个设备在每个时隙中同时发送。我们的目标是寻求最佳的调度策略，可以最大限度地减少网络范围内的AoI最佳决定哪些设备或设备组被调度在每个时隙中的传输给定的所有设备的瞬时AoI值在时隙的开始。为此，我们制定的多用户调度问题作为一个马尔可夫决策过程（MDP）。我们通过解决公式化的MDP问题来获得最优策略，并开发出低复杂度的次优策略。仿真结果表明，提出的最优和次优策略显着优于国家的最先进的基准计划。
2020-02-12 cs.IT cs.NI eess.SP
Content Distribution based on Joint V2I and V2V Scheduling in mmWave Vehicular Networks
随着车载应用的爆炸式增长，基于毫米波（mmWave）频段的车载网络引起了学术界和工业界的兴趣。毫米波通信能够利用巨大的可用带宽在车辆之间提供多个Gbps的传输速率。在本文中，我们解决了毫米波车载网络中的内容分发调度问题。由于路侧单元（RSU）的通信资源有限和车辆的高移动性，使得同一网络中的所有车辆完成内容下载具有挑战性。我们提出了一个联合车辆到基础设施（V2I）和车辆到车辆（V2V）调度方案，以最小化的内容分发时隙的总数从全局优化的角度。在V2I阶段，RSU将完整性内容串行传输到车辆，车辆是根据车辆网络拓扑和传输调度方案选择的。在V2V阶段，利用全双工通信和并发传输，实现车辆之间的内容共享，提高传输效率。性能评估表明，我们提出的方案减少了时隙的数量，显着提高系统吞吐量相比，与其他计划，特别是在大尺寸的文件传输和大量的车辆。
2022-06-01 cs.IT math.IT
Optimal Backpressure Scheduling in Wireless Networks using Mutual Information Accumulation
在本文中，我们开发的调度策略，最大限度地提高了无线网络的稳定区域的假设下，互信息积累在物理层实现。当节点之间的链路质量不足以在单个时隙内解码分组时，系统可以跨多个时隙累积信息，最终解码分组。结果是一个扩展的稳定区域。弱连接的积累过程是时间耦合的，因此不满足独立同分布（i.i.d）假设，这是许多以前的分析在这方面。因此，问题设置也提出了新的分析挑战。我们提出了两个动态调度算法，以应付非独立同异解码的性质。第一种在每个$T$时隙执行调度，并且随着$T$变大而接近稳定区域的边界，但是以增加的平均延迟为代价。第二种方法为每条链路引入虚拟队列，并构造一个虚拟系统，其中每条链路引入两个虚拟节点。所构造的虚拟系统具有与原系统相同的稳定区域。通过对所构造系统中虚拟队列的控制，避免了非独立同分布分析的困难，获得了系统的完全稳定域。我们推导出这两种算法的性能界限，并通过仿真结果进行比较。
2012-07-14 cs.IT cs.NI math.IT
User-Centric Clustering Under Fairness Scheduling in Cell-Free Massive MIMO
针对无蜂窝大规模MIMO公平调度中导频和聚类频繁重分配的高开销问题，提出固定分配方案，在提升UE吞吐量的同时大幅减少控制信令交换。
2023-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-user Scheduling Schemes for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
在本文中，我们研究了一个时隙系统的下行链路多用户调度问题，同时无线信息和功率传输。特别地，在每个时隙中，单个用户被调度为接收信息，而其余用户机会性地收获环境射频（RF）能量。我们设计了新的调度方案，其中用户的遍历能力和他们的平均收获量的能量之间的权衡可以控制。为此，我们修改了两个公平的调度方案中使用的信息传输系统。首先，通过调度具有第j个升序（而不是最大）N-SNR的用户来修改成比例公平的最大归一化信噪比（N-SNR）调度。我们将此方案称为基于阶数的N-SNR调度。第二，通过在N-SNR阶数落入某个允许阶数集Sa（而不是所有用户的集合）的用户集合中调度具有最小移动平均吞吐量的用户来修改传统的等吞吐量（ET）公平调度。我们把这种方案称为基于订单的ET调度。并推导了用户利用该方案实现ET所需的可行性条件。我们表明，较小的选择顺序j为基于顺序的N-SNR方案，和较低的订单在Sa为基于顺序的ET方案，较高的平均能量由用户收获的减少在他们的遍历能力为代价。我们分析的性能所考虑的调度方案的独立和非同分布（i.n.d.）莱斯衰落信道，并提供了封闭形式的结果的特殊情况下，i.n.d.瑞利衰落
2013-09-30 cs.IT math.IT
Age-upon-Decisions Minimizing Scheduling in Internet of Things: To be Random or to be Deterministic?
我们考虑物联网（IoT）系统，其中传感器以指数服务时间和先到先服务（FCFS）原则向监视器提供更新。我们调查了接收到的更新的新鲜度，并提出了一个新的度量，称为\textit{Age upon Decisions (AuD)}，它被定义为从每个更新的生成到它被用来做出决策的时期（例如，估计、推断、控制）。在这个框架内，我们的目标是通过调度更新到达过程和决策过程来提高决策时刻更新的新鲜度。理论结果表明：1）当决策过程为泊松过程时，平均AuD与决策率无关，当到达过程为周期过程时（即，deterministic）; 2）当决策过程和到达过程都是周期性的时，平均AuD大于具有泊松决策的相应系统的平均AuD，但随着决策率减小到该平均AuD（即，random）; 3）当判决过程和到达过程都是周期性的时，可以通过优化控制两个过程之间的偏移来进一步减小平均AuD。因此，对于实际的物联网系统，建议采用周期性到达过程和随机决策过程。然而，如果两个过程的定时信息可以由监视器访问，则利用适当控制的偏移进行周期性更新和决策也是有希望的解决方案。
2019-10-24 cs.IT math.IT
Robust Semantic Transmission for Low-Altitude UAVs: Predictive Channel-Aware Scheduling and Generative Reconstruction
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））
本文提出一种鲁棒语义传输方法，通过预测信道感知调度与生成式重建，提升低空无人机在动态信道环境下的传输可靠性与图像质量。
2026-02-11 cs.IT eess.IV math.IT
Long-term scheduling and power control for wirelessly powered cell-free IoT
针对由分布式接入点（AP）和大量传感器组成的无线供电无蜂窝物联网（IoT）网络，研究了长期调度和功率控制方案。在每个时隙中，传感器的子集被调度用于上行链路数据传输或下行链路功率传输。通过渐近分析，我们获得了封闭形式的表达式收获的能量和可实现的速率是独立的随机导频。然后，使用这些表达式，我们制定了一个长期的调度和功率控制问题，以最大限度地提高所有传感器之间的最小时间平均可实现速率，同时保持每个传感器的电池状态高于预定义的最低水平。使用李雅普诺夫优化，传输模式，活动的传感器集，和每个时隙的功率控制系数共同确定。最后，通过仿真验证了所推导的闭合表达式的正确性，并表明与简单的贪婪传输方案相比，该方案的最小时间平均可达速率得到了显著提高。
2020-04-11 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Complexity Dynamic Resource Scheduling for Downlink MC-NOMA Over Fading Channels
在本文中，我们研究动态资源调度（即，联合用户、子信道和功率调度）用于时变衰落信道上下行链路多信道非正交多址（MC-NOMA）系统。具体来说，我们解决加权平均和速率最大化问题的服务质量（QoS）的约束。特别是，为了促进快速资源调度，我们专注于开发一个非常低的复杂度算法。为此，通过利用拉格朗日对偶和随机优化理论，我们首先开发了一个机会MC-NOMA调度算法，从而将原问题分解为一系列的子问题，每个时隙一个。因此，资源调度工作在一个在线的方式，解决一个子问题，每个时隙，使其更适用于实际系统。然后，我们进一步开发了一种启发式的联合子信道分配和功率分配（Joint-SAPA）算法，具有非常低的计算复杂性，称为Joint-SAPA-LCC，解决每个子问题。最后，通过仿真，我们表明，我们的联合SAPA-LCC算法提供了良好的性能相媲美，现有的联合SAPA算法，尽管需要低得多的计算复杂性。我们还表明，我们的机会MC-NOMA调度算法，其中的联合SAPA-LCC算法嵌入工作良好，同时满足给定的QoS要求。
2021-08-15 cs.IT cs.NI math.IT
Age-Based Scheduling for a Memory-Constrained Quantum Switch
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）
本文提出基于年龄的内存受限量子交换器调度方法，通过低复杂度策略优化和性能保证，提升纠缠请求调度效率。
2026-01-16 cs.IT cs.NI cs.SY
Opportunistic Scheduling Using Statistical Information of Wireless Channels
针对最大权重调度器依赖瞬时CSI导致权重收敛慢的问题，本文利用SNR均值和方差构建权重优化并提出迭代求解及在线自适应架构，显著减少时隙开销并提升平均速率。
2024-02-13 cs.IT cs.NI eess.SP
Multi-user Scheduling Schemes for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Over Fading Channels
在本文中，我们研究了下行链路多用户调度的时隙系统，同时无线信息和功率传输。特别地，在每个时隙中，单个用户被调度为接收信息，而其余用户机会性地收获环境射频能量。我们设计了新的在线调度方案，其中用户的遍历率和他们的平均收获的能量之间的权衡可以控制。特别是，我们修改了众所周知的最大信噪比（SNR）和最大归一化SNR（N-SNR）的调度用户的SNR/N-SNR具有一定的升序（选择顺序），而不是最大的。我们将这些新的计划作为基于顺序的SNR/N-SNR调度，并表明选择顺序越低，系统中收获的能量的平均量越高，以降低遍历和速率为代价。基于顺序的N-SNR调度方案在遍历可达速率和平均收获能量方面在用户之间提供比例公平性。此外，我们提出了一个基于顺序的等吞吐量（ET）公平调度器，该调度的用户具有最小的移动平均吞吐量的用户的N-SNR订单落入一组给定的允许的订单。我们表明，该计划为用户提供了公平的比例平均收获的能量。在这种情况下，我们也得到了实现ET与基于订单的ET调度的可行性条件。利用顺序统计量理论，分析了独立非同分布瑞利、莱斯、Nakagami-m和威布尔衰落信道下所有调度方案的平均每用户收获能量和遍历可达速率，并以封闭形式给出了它们的表达式.我们的封闭形式的分析结果证实了模拟。
2014-12-03 cs.IT math.IT
Rate Adaptation and Latency in Heterogeneous IoT Networks
本文研究了时隙物联网（IoT）网络中速率自适应的效果。对于给定的时隙持续时间和分组大小，速率适配需要分组分段以适应时隙持续时间。考虑到底层流量的质量和时间分辨率，本文描述了物联网网络中传输速率和数据包延迟之间的权衡。利用随机几何和排队论的工具，一个新的数学框架，静态和动态速率自适应计划。结果表明，存在一个最佳的静态速率，使延迟最小化，这取决于网络参数。此外，动态速率被证明是弹性的网络参数的不同变化，而不牺牲数据包延迟。
2020-10-20 cs.IT math.IT
Joint User Association and Transmission Scheduling in Integrated mmWave Access and Terahertz Backhaul Networks
针对集成毫米波接入与太赫兹回传网络，本文提出最小速率比用户关联与传输调度算法，以最大化双链路成功服务用户数，并验证其在吞吐量、服务用户数和突发请求处理上的优势。
2023-08-19 cs.IT cs.NI math.IT
Fairness Scheduling in User-Centric Cell-Free Massive MIMO Wireless Networks
针对用户数远超天线数的以用户为中心无蜂窝大规模 MIMO 网络，提出基于信息中断概率、冲突图与自适应瞬时速率调度的动态公平调度方法。
2024-04-09 cs.IT eess.SP math.IT
A Decentralized Policy for Minimization of Age of Incorrect Information in Slotted ALOHA Systems
不正确信息的年龄（AoII）是可以将物联网（IoT）网络中的网关可用的信息的新鲜度与该信息的准确性相结合的度量。因此，最小化AoII可以允许物联网系统的运营商对部署传感器的环境有更精确和最新的了解。然而，大多数物联网系统不允许集中式调度或显式协调，因为传感器需要非常简单并且消耗尽可能少的功率。在这种情况下，找到一种分散的政策来尽量减少第二责任区可能极具挑战性。本文提出了一种启发式优化AoII时隙ALOHA系统，从阈值为基础的政策，并使用双重方法收敛到一个更好的解决方案。这种方法可以显着优于状态独立的策略，找到一个有效的平衡之间的频繁更新和低数量的数据包冲突。
2023-01-26 cs.IT math.IT
Age-optimal Service and Decision Scheduling in Internet of Things
我们考虑物联网（IoT）系统，其中传感器以指数分布的间隔观察感兴趣的现象，并使用先来先服务（FCFS）策略将更新发送到监视器。在监视器处，接收到的更新用于以确定性或随机间隔做出决策。对于这个系统，我们调查的新鲜度，在这些决策时期使用的年龄决定（AuD）度量的更新。理论结果表明：1）当决策时间间隔为指数分布时，如果服务时间（例如，（2）当周期性地进行决策时，系统的平均AuD大于具有Poisson决策区间的相应系统的平均AuD，并且随着决策率的增加而减小到相应系统的平均AuD; 3）对于任何决策，错过使用接收到的更新的概率随着决策率而减小，并且如果服务时间是确定性的，则该概率最小。因此，对于物联网监控系统，建议使用确定性监控方案、确定性传输方案和泊松决策方案，以便接收到的更新在用于做出决策时尽可能新鲜。
2020-02-26 cs.IT eess.SP math.IT
Capacity and performance analysis for multi-user system under distributed opportunistic scheduling in a time dependent channel
考虑多用户多址接入信道的问题。虽然存在若干多用户编码技术，但在实际场景中，并非所有用户都可以被同时调度。因此，一个关键问题是在给定的时隙中调度哪些用户。根据现实的方法的信道的时间依赖性，我们采用了分布式调度算法，其中每个用户，在每个时隙的开始，估计他的信道增益，并将其与阈值进行比较，如果超过它的用户可以发送。在这项工作中，我们感兴趣的系统的预期容量和延迟和服务质量的数据积累在这个调度方案下的用户。首先，我们推导出针对该时间相关环境的调度（分布式和集中式）下的预期容量，并且示出其缩放定律是$O(σ_g\sqrt{2\log K}+μ_g)$，其中$σ_g, μ_g$是良好的信道参数（假设高斯容量近似，例如，在MIMO下），而$K$是用户数。然后，我们转向这样的系统的性能分析，同时假设用户不一定是完全积压，并特别关注的排队问题和队列之间的强依赖性，别无选择，只能转向近似模型，这个系统。我们采用著名的模型Ephremides和朱给出了新的结果的碰撞概率的收敛到其平均值（随着用户数量的增长），因此为随后的系统性能指标，如吞吐量和延迟。我们进一步利用这一发现，提出了一个更简单的近似模型，它准确地描述了系统的行为时，队列的数量是大的。近似模型预测的系统性能与仿真结果吻合良好。
2015-07-12 cs.IT math.IT
On Stability Condition of Wireless Networked Control Systems under Joint Design of Control Policy and Network Scheduling Policy
本文研究了一种由多个$N \ge 2$子系统共享无线信道的无线网络控制系统。每个子系统由一个被控对象和一个控制器组成，控制信息必须通过共享的无线信道从控制器传送到被控对象。无线信道由于干扰和衰落而不可靠。结果，可以以一定概率在时隙中成功地递送分组。网络调度策略决定了如何发送这些$N$子系统生成的控制消息，并直接影响控制消息的传输延迟。我们首先考虑所有子系统具有相同采样周期的情况。通过$2^N$线性不等式，给出了在控制策略和网络调度策略联合设计下的WNCS的稳定性条件.我们进一步简化的稳定性条件，只有一个线性不等式的两种特殊情况下：完美的信道的情况下，无线信道可以成功地提供一个控制消息，在每个时隙的确定性，和结构的情况下，所有的子系统具有相同的系统参数。然后，我们考虑的情况下，不同的子系统可以有不同的采样周期，在那里我们表征稳定的充分条件。
2018-11-10 cs.IT cs.NI math.IT
AoI-aware Sensing Scheduling and Trajectory Optimization for Multi-UAV-assisted Wireless Backscatter Networks
本文针对多无人机辅助无线反向散射网络，提出AoI-STO算法，联合优化地面用户接入控制、无人机波束成形与轨迹规划，将长期AoI最小化问题转化为逐时隙控制问题，仿真显示总体AoI降低50%以上并显著提升调度公平性。
2024-04-30 cs.IT math.IT
Deep Learning-based Joint Channel Prediction and Multibeam Precoding for LEO Satellite Internet of Things
针对低轨卫星物联网中信道状态信息获取不及时和多波束预编码设计困难的问题，本文提出基于CNN和LSTM的信道预测及基于VAE信道增强的鲁棒多波束预编码联合方案，仿真验证了其有效性和鲁棒性。
2024-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Uplink and Downlink Coverage Analysis of Cellular-based RF-powered IoT Network
环境射频（RF）能量收集由于其普遍性和成本效益，已成为大规模物联网（IoT）生态系统中为小型设备和传感器供电的有前途的解决方案。在本文中，我们研究了基于蜂窝的环境RF能量收集物联网的联合上行链路和下行链路覆盖，其中蜂窝网络被假设为RF能量的唯一来源。我们考虑用于功率和信息传输的基于时分的方法，其中每个时隙被划分为三个子时隙：（i）充电子时隙，在该充电子时隙期间，蜂窝基站（BS）充当IoT设备的RF充电器，IoT设备然后使用在该子时隙中收集的能量用于在剩余的两个子时隙期间的信息发送和/或接收，（ii）下行链路子时隙，在该下行链路子时隙期间，IoT设备从相关联的BS接收信息，以及（iii）上行链路子时隙，在该上行链路子时隙期间，IoT设备向相关联的BS发送信息。对于该设置，我们表征联合覆盖概率，其是典型设备在给定时隙中收获足够能量并且相对于其相关联BS在上行链路和下行链路信号干扰噪声比（SINR）覆盖下的事件的联合概率。该度量显著地概括了关于能量收集通信的现有技术，该现有技术通常分别集中于下行链路或上行链路覆盖。关键的技术挑战在于处理在充电子时隙中收集的能量的量与下行链路和上行链路子时隙中的信息信号质量（SINR）之间的相关性。主导的BS为基础的方法来获得紧密的近似，这个联合覆盖概率。还提供了几个系统设计见解，包括与定期供电的物联网网络的比较和吞吐量最佳时隙划分。
2017-05-18 cs.IT math.IT
Rate-Splitting Multiple Access for Overloaded Cellular Internet of Things
在不久的将来，可以设想蜂窝网络将不得不应对广泛的物联网（IoT）设备。因此，蜂窝IoT的所需特征将是同时服务于具有异构需求和发射机处的信道状态信息（CSIT）质量的大量设备的能力。在本文中，我们专注于具有两组CSIT质量的过载多输入单输出（MISO）广播信道（BC），即一组用户（代表高端设备），发射机具有CSI的部分知识，另一组用户（代表IoT设备），发射机仅具有统计CSI的知识。我们介绍了速率分裂多址（RSMA），一种新的多址接入基于多天线速率分裂（RS）蜂窝物联网。提出了两种策略，即时间划分-RSMA（TP-RSMA）和功率划分-RSMA（PP-RSMA）。前者在正交时隙上独立地为两组用户服务，而后者以非正交方式在同一时隙内联合地为两组用户服务。我们首先表明，在高信噪比（SNR），PP-RSMA实现了最佳自由度（DoF）在一个过载的MISO BC异构CSIT质量，然后在有限的SNR表明，通过结合PP和RSMA的好处，PP-RSMA实现显式和速率增益TP-RSMA和所有基线计划。此外，PP-RSMA对CSIT不准确性是鲁棒的，并且灵活地应对所有用户的服务质量（QoS）速率约束。DoF和速率分析帮助我们得出结论，PP-RSMA是具有大量设备的蜂窝物联网的强大框架。
2020-08-03 cs.IT math.IT
Edge Learning for Large-Scale Internet of Things With Task-Oriented Efficient Communication
针对大规模物联网多边缘学习任务的通信效率问题，提出任务导向的无线资源分配与学习误差预测协同设计方案，通过多用户调度和并行最优功率分配提升学习性能。
2023-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Scheduling and Resource Allocation in the OFDMA Downlink: Utility Maximization under Imperfect Channel-State Information
我们考虑的问题，同时在OFDMA下行链路中的用户调度，功率分配和速率选择，与期望的总和效用最大化的总和功率约束下的目标。在这样做时，我们考虑一系列通用的基于有效产出的实用程序，例如，基于吞吐量的定价、服务质量强制和/或实际调制和编码方案（MCS）的处理。由于完美的知识的信道状态信息（CSI）可能难以保持在基站，特别是当用户和/或子信道的数量是大的，我们考虑调度和资源分配下不完美的CSI，其中的信道状态是由一个通用的概率分布。首先，我们考虑“连续”的情况下，多个用户和/或码率可以时间共享一个单一的OFDMA子信道和时隙。这产生了一个非凸优化问题，我们将其转换为凸优化问题，并使用对偶优化方法精确求解。其次，我们考虑“离散”的情况下，每个OFDMA子信道每个时隙只允许一个用户和码率。对于混合整数优化问题，我们讨论了它与连续情况的联系，并表明它可以在某些情况下得到精确解。对于其他情况下，我们提出了一个最优性差距的界限。对于这两种情况下，我们提供所获得的解决方案的算法实现。最后，我们研究，数值上，所提出的算法的性能在不同程度的CSI不确定性，公用事业，和OFDMA系统配置。此外，我们证明了相对于现有的最先进的算法的优势。
2011-06-29 cs.IT cs.NI math.IT
Online Offloading Scheduling for NOMA-Aided MEC Under Partial Device Knowledge
通过利用非正交多址接入（NOMA）的优势，NOMA辅助的移动边缘计算（MEC）可以为物联网提供可扩展、低延迟的计算服务。然而，由于无线网络的随机性和NOMA复杂的信号处理，这是至关重要的，但具有挑战性的NOMA辅助MEC设计一个有效的任务卸载算法，特别是在大量的设备。本文提出了一种在线算法，该算法联合优化卸载决策和资源分配，以最大化长期系统效用（即，吞吐量和公平性的度量）。由于优化变量是临时耦合的，我们首先应用李雅普诺夫技术解耦的长期随机优化成一系列的每槽确定性的子问题，这不需要任何先验知识的网络动力学。其次，我们建议通过引入一组辅助变量，将优化NOMA功率分配的非凸每时隙子问题等价地转换为凸形式，从而将时间复杂度从指数复杂度降低到$\mathcal{O} (M^{3/2})$。该算法被证明是渐近最优的，即使在部分知识的设备状态在基站。仿真结果验证了该算法在系统效用、稳定性提高和开销减少方面的优越性。
2021-06-30 cs.IT eess.SP math.IT
Game Theoretic Analysis of an Adversarial Status Updating System
我们研究了一个状态更新系统的博弈论均衡点，对手在下行链路中阻塞更新。我们考虑的系统模型与没有多样性。对手可以干扰整个通信窗口的$α$比例。在没有分集的模型中，在每个时隙中，基站根据平稳分布从$N$用户中调度用户。对手阻塞（阻塞）其从全部$T$时隙中选择的$αT$时隙。对于这个系统，我们表明，一个纳什均衡不存在，但是，Stackelberg均衡存在时，调度算法的基站作为领导者和对手作为追随者。在具有分集的模型中，在每个时隙中，基站从$N$用户中调度一个用户，并根据平稳分布从$N_{sub}$子载波中选择一个子载波向被调度的用户发送更新分组。对手在其选择的子载波上阻塞其从$T$时隙中选择的$αT$时隙。对于这个系统，我们证明了一个纳什均衡存在，并确定了纳什均衡。
2022-02-10 cs.IT cs.NI eess.SP
Joint Slot and Power Optimization for Grant Free Random Access with Unknown and Heterogeneous Device Activity
本文针对物联网中设备活动未知且异构的免授权随机接入场景，提出了联合优化设备时隙选择与发射功率的算法，并利用连续干扰消除接收机降低中断率，仿真证明其优于基线方法。
2024-07-26 cs.IT cs.NI eess.SP
Low-complexity joint user and power scheduling in downlink NOMA over fading channels
非正交多址（NOMA）被认为是下一代蜂窝网络最有前途的无线电接入技术之一。本文研究了衰落信道下NOMA下行链路的用户和功率联合调度问题。具体来说，我们专注于一个随机优化问题，以最大限度地提高加权平均和率，同时确保给定的最低平均数据率的用户。为了解决这个问题，我们首先开发了一个机会主义的用户和功率调度算法（OUPS）的对偶和随机优化理论的基础上。通过OUPS，随机问题转化为一系列的确定性的瞬时加权和速率最大化的每个时隙。因此，我们另外开发了一种启发式算法，具有非常低的计算复杂性，称为用户选择和功率分配算法（USPA），瞬时加权和速率最大化问题。通过仿真结果，我们证明了USPA提供了接近最佳的性能与非常低的计算复杂性，和OUPS很好地保证给定的最小平均数据率。
2021-01-08 cs.IT cs.NI cs.SY
